JPS603350B2 - ホットメルト熱可塑性接着剤発泡体の製造装置 - Google Patents

ホットメルト熱可塑性接着剤発泡体の製造装置

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JPS603350B2
JPS603350B2 JP52091500A JP9150077A JPS603350B2 JP S603350 B2 JPS603350 B2 JP S603350B2 JP 52091500 A JP52091500 A JP 52091500A JP 9150077 A JP9150077 A JP 9150077A JP S603350 B2 JPS603350 B2 JP S603350B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はホットメルト熱可塑性接着剤発泡体の製造装置
に関する。
高温溶融熱可塑性接着剤、いわゆる、、ホットメルト＾
は種々の製品を接着するために工業的に．広〈使用され
ている。
このような接着剤の最も普通な用途の一つは包装および
ボール箱詰めであり、これらの作業においては前記接着
剤が速かに硬化することが特に有利である。ホットメル
ト接着剤に関連する最も普通な問題の一つは、接着剤を
途布した後これを圧縮して該接着剤と接着すべき基質と
の間の接触面積を十分に大きくＬ′、すぐれた結合部分
が得られるようにすることである。
ホットメルト接着剤の比較的大きな粘性、大きな表面張
力および速い硬化時間は、接着剤を液体として基質に塗
布した時に該接着剤が大きな表面積に広がるのを阻止す
る働らきを有している。すなわち前記液体は広がらずに
、構造体上に厚いビードとして硬化する。たとえばボー
ル箱の二つのの垂片の間で敏速に圧縮したとしても、接
着剤は広がり難い。一般的に言って、一つの接着面を引
き離して見れば結合が接着剤の基質表面に押し入ってい
ることが分かる。したがって界面すなわち表面接触が大
きければ大きいほど、結合強合は大となる。本発明の方
法により得られるホットメルト発泡接着剤の所定の量に
よって得られる結合強度は、この接着剤を普通の非発泡
接着剤として使用した場合に比べて著しく改善され、多
くの場合少なくとも２倍の強度が得られるということが
発見された。
この発泡接着剤の大きな結合強度は少なくとも部分的に
は、同じ圧縮状態においては発泡接着剤の方が非発泡接
着剤の少なくとも２倍の大きさの面積にわたって広がる
と言う事実に基ず〈ものである。
結合強度は接着剤によって被覆される面積の関数である
から、所定量の発泡した接着剤を使用すれば、発泡しな
い同じ接着剤のほぼ２倍の強度を得ることができる。非
発泡ホットメルト接着剤に対するこの発泡接着剤の大き
な拡張性は発泡体のいくつかの物理的特性に起因するも
のと考えられる。
特に普通の溶融ホットメルト接着剤は粘性が大であり、
かつ流動させるためには相当のエネルギーを加えなけれ
ばならぬ溶融ガラスに類似している。これに反し発泡ホ
ットメルト接着剤は粘性が低く、小さなエネルギーで流
動させることができる。換言すれば発泡ホットメルト接
着剤は非発泡状態にある同じ接着剤よりも、所定の力に
よって単位時間当り多〈の量の接着剤を動かしたり、ま
たは平らにすることができる。なお、非発泡溶融接着剤
は圧縮することがきなし、が、発泡した溶融接着剤はそ
の中に気体の泡を含んでいるために圧縮することができ
る。さらに発泡溶融接着剤内の気泡は接着剤の粘性およ
び密度を低下させると共に、接着剤を圧縮し易くする煩
向を有している。発泡ホットメルト接着剤はなお非発泡
状態で使用される同じ接着剤に比して他の重要な利点を
有している。
特に発泡ホットメルト接着剤は長いぃ開放″時間を有し
、この時間中は基質上に配与された後においても結合強
度を保持することが認められている。さらにこの発泡ホ
ットメルト接着剤は二つの基質、たとえばボール箱の二
つの垂片の間で圧縮すればより速く硬化しかつ接着する
ことが分った。これら二つの特性は共にボール箱詰めを
行う場合に有用である。その理由は接着剤を塗布した後
、直ちに垂片を閉じる必要がなく、かつ緒着圧力を加え
た直後に接着面を該圧力から釈放し得るからである。こ
れら二つの特性によって製造公差を大とすることができ
、したがって、ホットメルト接着剤の用途を広げること
ができる。発泡接着剤の、、開放″時間が発泡しない同
じ接着剤に比して長いのは、発泡体の空気またはガスを
含む小さな気泡が絶縁障壁として働らき、熱の逸出、し
たがって液体薮着剤の凝固を阻止するためである。締着
圧力を加えることによって発泡接着剤を接着面の間に広
げれば、該接着剤は非発泡接着剤の場合のほぼ２倍の面
積にわたって広がり、この大きな接触面積によって発泡
接着剤は非発泡接着剤よりも速くその熱を消散させる。
本発明の他の重要な特色はホットメルト接着剤発泡体の
製造方法において、空気又は窒素の如き気体を液体ホッ
トメルト接着剤と完全に混合し、次にこの混合液を高い
圧力、たとえば２１．０９キログラム／平方セントメー
トル（３００ポンド／平方ィンチ）の圧力で加圧し気体
を溶解させれば、この気体は接着剤と共に溶液を形成す
る。接着剤と気体との溶液を普通の弁型接着剤配与器に
よって配与すれば、気体は前記溶液から放出されて接着
剤の中に捕捉され、前述の如き所要の接着特性を有する
閉鎖気泡固体接着剤発泡体を形成する。本発明の一つの
好適な実施例においては固体熱可塑性接着剤材料は加熱
タンク内において加熱されかつ溶融される。この溶融し
た接着剤は次に、単段または２段歯車ポンプによって空
気と混合されかつ加圧される。ガスおよび液体接着剤は
歯車ポンプ内において完全に混合され、かつガスはポン
プ吐出口圧によって液体接着剤の中に溶解される。加圧
された液体接着剤と気体との接着剤溶液は次に弁型接着
剤配与ガンに供ｖ給され、このガスにより大気圧で配与
される。配与器のノズルから吐出する時に前記ガスは溶
液から小さな泡の形で生長し、接着剤を容積的に膨張さ
せる。このようにして、吐出された非圧縮状態にある接
着剤はその全体にわたって均一に配分された閉鎖空気ま
たは気体気泡を有する均質な固体発泡体として硬化する
。本発明の他の実施例においては、ホットメルト熱可塑
性接着剤および発泡剤の混合物は加熱タンクの中で加熱
されかつ溶融される。
この加熱温度は接着剤の溶融温度よりは高いが発泡剤の
分解温度よりは低くなるようにされる。溶融接着剤およ
び間状発泡剤の混合物は次に歯車ポンプによって加圧さ
れ、かつたとえば２１．０９キログラム／平方センチメ
ートル（３００ポンド／平方ィンチ）の圧力が加えられ
てホット〆ルト配与器に供給される。溶融接着剤および
固体発泡剤混合物は前記ポンプとホット〆ルト配与器出
口との間においてさらに高い温度まで加熱され、この時
該発泡剤は分解して、たとえば窒素の如き気体を放出し
、この気体は前記圧力で液体接着剤を含む溶液の中に溶
解し、該接着剤は次に前述の如き態様で配与される。在
来においてはいよいよ熱可蝋性接着剤の中に大きな泡が
発生し、このような泡は接着剤溶液の中には溶け込まず
、従って均一な発泡接着剤を形成することはできなかっ
た。
このような大きな泡は、接着剤中に不均一に存する大き
な空洞を形成し、むしろ少量の発泡接着剤が独立した滴
の形で存在するようになる。これに反し、本発明の接着
剤の場合には、連続押出しされた接着剤の全体にわたっ
て規則正しく隔層された小さな気泡を発生させる。一般
的に言って在来のように接着剤の中に大きな気泡が発生
するのは液体タンクが接着剤の乾燥した状態で作動した
か、ポンプにキャビテーションを発生せしめたか、また
は接着剤の中に水が入り蒸気ポケットを発生させたかに
よる。このような状態が起これば、接着剤は機械のノズ
ルからはじき出され、基材の上に接着材料を不均一に沈
着するようになる。このような状態が起った時は、前記
の如きはじき出しおよび泡の発生を除くことにより、で
きるだけ遠く適当な補正手段を講ずべきである。本発明
の目的は不適当な溶融および分配法に起因して不注意又
は偶発的に生ずる不均一の大きな泡を発生させることな
く、ホットメルト接着剤の全体にわたって規則正しく幅
遣された小さな空気則ち気体ポケットを計画的に発生さ
せることである。本発明による接着剤発泡体は２枚の基
材の接着剤の吐出のみならず、一枚の基材への吐出適用
、例えば王冠に吐出され接着する密封部材又はガスケッ
ト形成用ホットメルト接着剤の吐出等、ホットメルト接
着剤の任意の用途に対して使用することができる。
従って本明細書中において「接着剤」とは二枚の基材間
の接着剤のみならず、一枚の基材へ接着剤自身を接着す
る場合の接着剤をも意味しており、よって接着性（結合
性）を有する材料の意味である。本発明による装置特に
包装およびボール箱詰作業に適している。在来のこの種
の作業においては、圧縮力を加える場合に制限を受ける
ために、接着剤によって大きな基材を適当に給湿するこ
とは困難であった。本発明によればこのような多くの用
途において同じ、またはよりすぐれた接着を行うために
必要とされる接着剤の量を少なくとも５０％低減させる
ことができ、しかもそのために追加的な材料費を必要と
しない。その理由は気泡を形成するために使用するガス
または空気はほとんど費用を要しないからである。本発
明により得られる発泡接着剤を使用する場合には基材（
単数または複数）との間に適当な結合部分を形成するに
要する表面積に関して、発泡溶融接着剤の使用量を同じ
種類の非発泡溶融接着剤より少ない使用量で済ますこと
ができる。本発明の有用性は使用接着剤の重量を減らし
得ることから明らかであり、これは接着剤消費量の減少
と、製造業者の費用の低減とを意味する。本発明の他の
利点は添付図面によって次に説明する実施例により明ら
かとなる。本発明は発泡体を形成する装置に関し、２つ
の基材の間のホットメルト熱可塑性接着剤発泡体を圧縮
し、前記基材を接着させるようにするのに好適である。
第１１図は本発明の方法にしたがって形成されたホット
メルト熱可塑性接着剤発泡体１０を写真によって示す。
この発泡体１川まホットメルト接着剤ェスタボンドＡ−
３接着剤、すなわちニューヨーク、ロチェスターのイー
ストマン化学会社製のポリエチレンを基礎とする材料で
ある。発泡体１０全体には、密封された気泡１１が規則
正しく隔遣されている。これら気泡は液体溶融接着剤内
に気体を含んだ溶液から放出された即ち該溶液中に生長
した気体の泡を捕捉することによって形成される。前記
気泡１１は液体接着剤と気体との溶液を高圧ホットメル
ト接着剤配与器１２（第ＩＡ図）から配与された後に形
成される。第１１図によって明らかな如く気泡１１は発
泡体の全体にわたって比較的均一に隔直され、かつ実施
的に同じ寸法を有している。図示の実施例においては気
泡の直径は０．１−０．７ミリメートルの間にある。本
発明の他の実施例においては好適なホットメルト接着剤
発泡体はその全体にわたって均一に隔直された直径０．
１ミリメートルの小さな気泡、または直径０．７ミリメ
ートルまでの気泡を有するものとして形成される。発泡
体内の気泡の寸法は、該発泡体が均質であり「かつ気泡
が全体にわたって規則正しく配分されている限りは臨界
的ではない。もちらん前記気泡は、第１０図に示される
如く、発泡体が２枚の基村を接着するために使用され後
で一つの基村の間で圧縮される時に、該気泡が破裂して
圧縮された接着剤の全体にわたって延びる大きな空所を
形成するようになるほど大であってはならない。第１図
は本発明の方法を実施するために使用される装置の好適
な実施例を示す。
全体的に言って本装置は溶融タンク１５、歯車ポンプ１
６、空気またはガス供給源１７、フィル夕１８および配
与器１２よりなっている。実際にはべレット、ブロック
またはスラグの形をなした固体熱可塑性接着剤がタンク
１５内に入れられ、該タンクの底壁内に設けられた加熱
器１９によって溶融される。溶融した熱可塑性接着剤は
次に重力によってポンプ１６の吸込口２０１こ達する。
低圧ガス、たとえば大気圧よりわずかに圧力の高い空気
が同時に空気源１７からガス吸込管２１を通してポンプ
１６の吸込口２１ａに供）給される。熱可塑性接着剤お
よび気体は前記吸込口２０，２１ａを通って歯車ポンプ
１６の内部に流入し、ここで１対の歯車３６ａ，３７ａ
の噛合歯が気体および溶融接着剤を完全に混合し（クリ
ーム空気を混入してホイップクリームを形成すると同様
に機械的に燈拝し）、かつ圧力が加えられて気体を溶融
接着剤中に溶解して液体接着剤一気体溶液１０を形成す
るようになっている。この溶液は次にポンプの吐出口か
ら導管２２、フィル夕１８、マニホルドブロツク２４の
出口管２３およびホース２５を通って配与ガン１２に流
入する。歯車ポンプ１６は気体および溶融接着剤混合物
の圧力をほぼ２１．０９キログラム／平方センチメート
ル（３００ポンド／平方ィンチ）まで上昇せしめ、この
圧力はマニホルドブロック２４の導管２３およびホース
２５を通って配与器１２に至るまで維持される。溶融接
着剤内に含まれる空気等の気体は溶液内においてこの圧
力に維持され、ガン１２から配与されるまでこの状態に
留る。図示の実施例においては配与器としてのガン１２
は空気によって作動されるピストン１２Ｐを有し、該ピ
ストンは流量制御弁２６に装置されている。
ガンの入口管２７を通して空気圧力が供給さ刈れば、ピ
ストン１２Ｐはばね２８に逆って上向きに押圧され、そ
れによって弁２６が開き、溶融接着剤がほぼ２１．０９
キログラム／平方センチメートル（３００ポンド／平方
ィンチ）の圧力でガンから流出するようになる。溶融接
着剤−ガス溶液は薄い透明な液体として流出し、直ちに
小さなガス泡として膨張する。この泡は最初は目に見え
る程度であり、かつ溶液ははじめノズル出口からほぼ１
２１７ミリメートル（１／２インチ）のところまでは発
泡体の外観を呈している。小さな気体泡は大きくなり、
かつ溶融接着剤が凝固する時にこの中に捕捉され、それ
によって第１１図に示される如く気泡構造を有する発泡
体を形成する。加熱されたタンク１５、ポンプ１６およ
び配与装置１３は薄板金属製のハウジング３０内に収納
されている。
このハウジングは二つの区画、すなわち制御区画３１お
よびタンク区画３２に分割されている。前記二つの区画
は熱絶縁障壁３３によって分離され、該障壁は制御区画
３１内に含まれている電気装置をタンク１５内に発生す
る熱から保護するようになっている。前記制御区画内に
は普通の温度制御用サーモスタットと、温度設定および
測定ゲージとが設けられてる。前記タンク１５は普遍の
頂部開放溶融ポットであり、該ポットは底壁３４，３５
を有し、これらの底壁はポンプ１６の吸込口２０の下に
下向きに傾斜している。
タンクの底壁には加熱器１９が設けられ、該加熱器は固
体可塑性材料をその溶融温度よりわずかに高い温度まで
加熱するようになっている。この温度は多くのホットメ
ルト接着剤に対しては普通７９．６−１７６．４隻Ｃ（
１７５一３５０度Ｆ）である。歯車ポンプ１６は噛合す
る歯（図示せず）を有する普通の単段歯車ポンプであり
、前記歯は複数の小さなピストンとして作動し、ポンプ
に液体を吸込み、これを圧縮しかつポンプ吐出口からこ
れを給送する。
このポンプは普通その吸込口に吸引力を発生せしめ、ポ
ンプ内に液体を吸込むようになっている。図示の実施例
においては気体または窒素の如きガスが吸込管２１を通
してポンプ吸込管に供給され、前記吸込管の出口はポン
プの吸込口２１ａまで延びている。ポンプ１６の二つの
噛合歯車３６ａ，３７ａは１対の平行軸３６，３７に菱
架されている。
一方の軸３６は空気モーター３８の如きモーターによっ
て駆動される。他の軸３７は遊動軸である。本発明に使
用される他の歯車ポンプ１６は本願の譲渡人に譲渡され
た米国特許第３９６４６４５号に記載されている。前記
歯車ポンプは１対の噛合歯車を有し、該歯車の歯は流入
する液体をポンプに吸込み、これを圧縮しポンプ吐出口
から配与する複数の小さなピストンとして作動する。第
２図は本発明に使用されるポンプの第１変形例を示す。
この変形例においてはポンプの空気吸込口２０、吸込管
２１および空気吸込口２１ａは省略され、空気は溶融接
着剤の上方に含まれる空気室からポンプの中に吸込まれ
る。この変形例においてはハプ４２，４３に装着された
噛合羽根４１は駆動軸３６および遊動軸３７に非回転的
にキー止めされている。作業に際しては二つの軸３６，
３７が回転すれば、羽根４１は回転して歯車ポンプ１６
の吸込口２０を払拭する。ポンプの吸込口２０を払拭す
る時、払拭羽根は渦流空気の形成を阻止し、かつポンプ
の中に十分な量の液体が存在しなくとも空気を吸込む。
換言すれば、前記払拭羽根４１は渦流空気を追い散らし
、ポンプの歯車によって形成された真空すなわち吸引力
により液体がポンプ吸込口に吸込まれた空気と共に該吸
込口に押入れられるようにする。第１図または第２図に
示された装置が作動する場合には、ベレツト、ブロック
またはかたまりの形をなした固体熱可塑性接着剤がタン
ク１５に入れられ、該材料はタンク内で溶融し、溶融材
料のプールを形成する。
このプールはタンクの下向きに額斜する底蟹３４，３５
に沿って下向きに流動し、歯車ポンプ１６の吸込口２０
に達する。第１図に示された実施例の場合は、液体接着
剤に対して不マ舌性な空気、窒素または任意の気体が吸
込管２１を通し大気圧よりわずかに高い圧力、たとえば
０．３５キログラム／平方センチメートル（５ポンド／
平方ィンチ）の圧力で、吸込口２１ａに送給される。第
２図に示された変形例の場合は、気体はタンク内の液体
接着剤のプールの上方に含まれた空気室から吸込口２０
１こ吸込まれる。流入する気体および液体は同時に流入
し、ポンプ１６内において完全に混合され、かつ圧力を
加えられ、ポンプ吐出口を通って管２２に給送される。
この管２２の中の液体一気体混合物は比較的高い圧力、
たとえば２１．０９キログラム／平方センチメートル（
３００ポンド／平方ィンチ）程度の圧力を有し、この圧
力においては気体は液体と共に溶液を形成することが認
められている。この液体一気体溶液は次にフィルター８
、管２３およびホース２５を通って配与ガン１２に入る
。ガンの弁２６を開けば、液体一気体溶液は透明な溶液
として放出される。前記溶液はノズルから遠い所、たと
えば好適な実施例においてほぼ１２．７ミリメートル（
１／２インチ）離れたところを通る前に液体の小さな泡
、すなわち気泡を形成し、該液体を白色の発泡体に変換
する。この状態は第５図に示される通りで、この図にお
いては透明液体４５の界面４４および白い泡４６は、基
材４７に適用される接着剤流れの制御点の上方に位置決
めされているものとして示されている。前記流れがノズ
ルからさらに遠ざかれば気泡すなわち泡はその数および
寸法を連続的に増加させる。発泡接着剤４６のピードが
基材４７の上に沈着した後においても、相当長時間にわ
たって、たとえば基材と接着後１分間にわたつて、その
幅および高さが連続的に増加する。この増加の過程は第
７図および第８図に示されている。本発明にしたがって
形成される発泡接着剤の重要な特色の一つは、同じ状態
で配与される同様な非発泡接着剤のビード４８（第６図
）に比して「相当長い時間にわたりその熱と、その、Ｌ
開放″時間（接着性を保持する時間）とを維持すること
である。
この長い、、開放″時間によって、発泡接着剤は非発泡
状態で配与される同機な接着剤に比して相当長い時間に
わたって基材に対し閉鎖されかつ接着される。さらに第
９図および第１０図に示される如く、前記発泡、、開放
ｒ接着剤は二つの基村４７，４７Ａの間で圧縮される時
、気体の大部分が発泡体から分離され、かつ接着剤は大
きな幅（Ｗ）、すなわち非熔解ガス状態で同じノズルか
ら配与され「次に前記二つの基材４７，４７Ａの間で同
じ圧縮力を受ける同じ接着剤のビードの幅（Ｗ′）のほ
ぼ２倍の幅に広がる。非発泡状態にある同じ接着剤に比
して発泡接着剤がこのような圧縮性を有していることは
、たとえば包装およびボール箱詰めを行う場合には特に
好適である。すなわちこの場合は厚紙または段ボール箱
の垂片だけが接着されるから、基材に対して限られた大
きさの圧力だけを加えれば良い。このような多くの用途
においては０．２８キログラム／平方センチメートル（
４ポンド／平方インチ）の圧力で２．３ミリメートル（
０．００９インチ）の厚さまで圧縮し得るこの発泡接着
剤の大なる圧縮性に起因して、二つの基材を結合しよう
とする場合、非発泡状態にある接着剤のほぼ半分の量の
接着剤を使用して同様なまたはよりすぐれた結合を行う
ことができる。第３図は本発明のさらに別の変形例を示
す。この変形例においては溶融したホットメルト接着剤
５０はタンク５１から二段歯車ポンプ５４の吸込口５３
に供給される。第１図に示された実施例の場合と同様に
、圧力の比較的低いたとえば０．３５キログラム／平方
センチメートル（５ポンド／平方ィンチ）程度の空気等
の気体は、溶融接着剤と共にポンプ５４の吸込口５３に
供ｖ給される。この歯車ポンプの第１段においては気体
および溶融接着剤が混合され、かつ管５６を通して歯車
ポンプ５４の第２段５８の吸込口５７に供給される。こ
の第２段は第１段より大きな容量を有している。第２段
から流出する溶融接着剤および空気またはガスの溶液は
図示しない吐出口から管を通してマニホルドブロック５
５に供給される。このマニホルドブロツクは１対の管６
１，６２を受入れるように穿孔され、管の一つ６１は他
の管６２の中に入っている。内方管６１は液体接着剤一
気体溶液を循環配与ガンのマニホルドブロック６５に通
し得るようになっている。ガンマニホルドブロツク６６
は流体敷管６６を有し、この管を通して溶融接着剤が配
与器７１の出口弁７０に供Ｖ給される。前記ブロックは
なお復帰流動通路７３を有し、溶融接着剤一気体溶液は
この通路、外方導管６２、マニホルドブロツク５５およ
びホース７５を通ってポンプ５４の吸込口に復帰するこ
とができる。この変形例の再循環性は二つの鰯らきを有
している。すなわち大量の空気等の気体を溶液内に溶解
させ、かつ非循環装置の場合よりも均一な溶液を装置全
体にわたって供給することができる。第１図および第２
図に示された装置の場合と同様に第３図に示された装置
もタンク５１に入れられた固体熱可塑性接着剤から発泡
体を形成することができる。タンク５１内において固体
熱可鰻性材料は該タンクの底部に設けられた電気抵抗加
熱器８１により加熱される。このタンクから出た溶融接
着剤５川ま導管５２を通り、５段歯車ポンプ５４の吸込
口５３に至る。同時に気体、たとえば空気、二酸化炭素
または窒素はほぼ０．３５キログラム／平方センチ（５
ポンド／平方ィンチ）またはそれ以下の圧力で同じ吸込
口５３に供給される。歯車ポンプの吸込側に発生した吸
引力は空気等の気体および液体を歯車ポンプの第１段に
吸込み、ここで気体および接着剤が完全に混合される。
この混合物は次に導管５６を遺して歯車ポンプの第２段
５８に供ｖ給される。第２段の中で液体接着剤一気体混
合物は十分な圧力を受け、気体が混合物の中に溶解し得
るようになる。歯車ポンプの第２段から出た溶液は次に
導管６０，６１，６６を通して配与ガン７１の排出弁７
川こ供ｖ給される。ガンの空気モ−ター８２が作動すれ
ば、弁７０が開き、接着剤一気体溶液がノズル８０から
配与されるようになる。ノズルから放出しかつ大気圧を
受けてからわずかに後で、液体−気体溶液内に含まれた
気体は該溶液から放出され小さな泡すなわち閉鎖された
気泡を形成する。この時点において婆着剤は発泡体とな
り、気泡の寸法が大きくなるに連れて第７図および第８
図に示される如く連続的にその幅および高さが増加する
。この接着剤が凝固した時に前記発泡体の直径が０．１
−０．７ミリメートルの範囲内にあることが分かった。
第３図の装置を使用する場合には、導管６１を通る接着
剤一気体溶液のある部分がマニホルドブロツク６５の通
路７３および導管６２，７４，７５を通してポンプの吸
込口５３に復帰せしめられる。
ここで復帰した溶液はタンク５１から出た高温の液体接
着剤と混合せしめられる。ガンのマニホルド６５、導管
７４を通るこの接着剤の連続復帰流動によって、ガン内
の液体接着剤一気体溶液が常に十分な気体含有量を有し
、該溶液がガンのノズルから発生した時に発泡体を形成
するのを確実にすると共に、前記溶液から気体を発生さ
せる程長くホース６１内に止まらないようにする。明細
書および特許請求の範囲内において使用される、、溶液
″なる用語は高い圧力でガンに供ｖ給される液体接着剤
一気体分散物を意味するもので、この分散物は、大気圧
でガンから配与された前に冷却しかつ発泡接着剤を形成
する。出藤人の見解によれば、この混合物は溶解した気
体の分子が液体接着剤の分子の中に分散した真の溶液で
ある。しかしながら明細書および特許請求の範囲内に使
用されたこの用語は広い意味の溶液、すなわち溶解した
気体の分子が実際に溶媒の分子の中に分散していると否
とにかかわらず、気体が溶融液体接着剤と均一に混合さ
れている溶液を意味し、かつ包含するものである。本発
明の主なる利点は、発泡ホットメルト接着剤を高価な気
体を使用することなく、または高価な機械を使用するこ
となく安価に形成し得ることである。
発泡体の形成に使用される気体は普通自由に入手し得る
空気または比較的安価な窒素の何れかである。しかしな
がら本発明においては液体接着剤に対して不活性な他の
気体も同様に使用することができる。発泡剤を使用して
本発明を実施する場合には、１００重量部分の固体ホッ
トメルト熱可塑性接着剤および１重量部分の粉末発泡剤
の混合物をタンク１５に入れ、該タンクの底壁に設けら
れた加熱器１９によって前記固体ホットメルト接着剤を
溶融する。
前記接着剤および発泡剤は、該発泡剤が後着剤の溶融温
度において分解したりガスを発生することがないように
選択される。溶融した熱可塑性接着剤および固体粉末発
泡剤の混合物は、次に重力によってポンプ１６の吸込口
２０に流動する。この混合物は吸込口２０を通って歯車
ポンプ１６の内部に達し、ここで１対の歯車（図示せず
）の噛合歯が前記混合物を高い圧力、たとえば２１．０
９キログラム／平方センチメートル（３００ポンド／平
方ィンチ）まで加圧し、この圧力でポンプ吐出口から導
管２２、フィル夕１８を通してマニホルドブロツク２４
の出口導管２３に給送され、さらに加熱された管２５を
通して配与器１２に送給される。前記管２５は普通の加
熱されたホースまたは導管である。同様に配与器１２は
普通の加熱されたガンすなわち内部にサーモスタットに
よって制御される電気抵抗加熱器を備えた配与器である
。導管およびガンのための前記加熱器は、溶融接着剤一
発泡剤混合物を接着剤適用温度まで加熱すべ〈作用する
。この温度は発泡剤の分解温度より高く、ポンプ吐出口
と配与器出口との間で分解し、溶融接着剤の中にガス、
たとえば窒素ガスを放出するようになっている。ポンプ
１６によって維持される圧力、たとえば２１．０９キロ
グラム／平方センチメートル（３００ポンド／平方ィン
チ）においては、発泡剤から放出された気体は溶融接着
剤の中に溶解させられ、かつガン１２によって配与され
るまでこの溶液の中に維持される。次に溶融接着剤一気
体溶液は薄い透明な液体として流出し、前述の如く発泡
する。本発明の好適な実施例においては、ニューヨーク
にあるイーストマンイＣ学会社製のイーストボンドＡ一
３がホットメルト接着剤として使用される。
固形べレットの形をなしたこの接着剤１０の重量部分を
ュニロィャル会社化学部製、、セロゲンＡＺ″１重量部
分に混合した。，、、イーストボンドＡ一３″の溶融温
度は８２２−１２１．１度Ｃ（１８０−２００度Ｆ）で
あり、かつ適用温度はほぼ１８７．７度Ｃ（３７０度Ｆ
）である。・、セロゲンＡＺ″ は１８００一２６５．
５度Ｃ（３５６一４１０度Ｆ）で分解し、かつ窒素ガス
を放出する。前記二つの材料、すなわち粉末、、セロゲ
ンＡＺｒ およびべレット状、、イーストボンドＡ−３
″は固体状態にある間に前述の比で混合される。この混
合された固体材料はタンク１５に入れられ、ここではほ
ぼ１２１．１度Ｃ（２５０度Ｆ）まで加熱される。この
温度においてタンク１５内のホットメルト熱可塑性接着
剤材料は溶融し、かつ溶融接着剤および固体発泡剤のプ
ールを形成する。このプールはタンクの下向き傾斜底壁
３４，３５に沿って下向きに流動し、歯車ポンプ１６の
吸込口２０に達する。導管２２内における溶融接着剤一
固体発泡剤混合物は比較的高い圧力、たとえば２１．０
９キログラム／平方センチメートル（３００ポンド／平
方インチ）程度の圧力を有し、この圧力は接着剤が配与
器のノズルから配与されるまで維持される。導管２２か
ら出た溶融接着剤−発泡剤混合物はフィル夕１８および
導管２３を通って加熱ホース２５に流入し、次に配与ガ
ン１２に達する。ホース２５を通る間に混合物はさらに
１９０．５度Ｃ（３７５度Ｆ）なる接着剤適用温度まで
加熱される。混合物が１８０度Ｃ（３５６度Ｆ）に達す
れば、発泡剤の分解がはじまり、かつ該混合物から窒素
ガスが放出される。導管２５内の混合物温度においては
窒素は溶融接着剤と共に溶液を形相している。この溶融
接着剤−窒素ガス溶液はガン１２から配与されるまで溶
液の状態に止まる。本発明を実施するために使用される
装置は安価であり、かつその大部分はホットメルト接着
剤を溶融しかつ配与するために使用される普通の装置で
ある。
したがって本発明を実施するための追加的に必要とされ
る設備費は僅少である。本発明につて形成される装着剤
発泡体の密度は非発泡状態にある同じ接着剤の密度のほ
ぼ半分である。
本発明の接着剤は非発泡状態にある同じ接着剤よりも大
きな表面境界面積を有している。本接着剤はなお非発泡
状態で適用される接着剤に比して長い、、開放″時間を
有している。このような特色によって接着面の結合強さ
を犠牲にすることなく、多くの用途に対する接着剤の費
用を少なくとも半分にすることができる。本発明の他の
利点は発泡接着剤のチキントロピー性に起因するもので
ある。
非発泡接着剤は垂直面に使用した場合には満の形でこの
垂直面に沿って流れる傾向を有している。垂直面に沿っ
て下向きに流れる間に非発泡材料は頂部においては薄い
フィルムを形成し、かっこのフィルムは流れの下方に向
ってその厚さを増す。材料の厚さが異なれば開放時間も
異なり、これはいよいよ品質の異なる結合部分を発生さ
せる。これに反し発泡接着剤はそのチキントロピー性が
大なることにより、垂直面に沿って落ちる傾向が少なく
、したがって該表面の上に均一な性質の結合部分を形成
する。明細書および特許請求の範囲において、、ホット
メルト熱可塑性接着剤″なる用語を使用した。この用語
は溶融状態において使用され、かつ冷却し凝固した時に
他の基材との間に結合部分を形成する溶媒を意味するも
のである。以上本発明のいくつかの実施例について説明
したが本発明は特許請求の範囲を離れることなく種々の
変形を行うことができる。
例えば、本発明により得られる発泡体は、上述した如き
接着剤としてのみならず、シール又はガスケット用等他
の用途に対しても好適に使用できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明によるホットメルト適用装置を一部切除
せる透視図、第ＩＡ図は第１図に示された装置の配与ガ
ン部分を一部線図的に示した透視図、第ＩＢ図は第１図
に示された歯車ポンプの断面図、第２図は、第１図に示
された装置の第１変形例の一部分を一部線図的に示した
透視図、第３図は本発明による装置の第２変形を一部切
除した線図的透視図、第４図は接着剤配与ノズルの透視
図で、該ノズルから配与された非発泡接着剤ビードの形
を示す図、第５図は第４図と同様な図であるが、本発明
によって形成された発泡接着剤ビードの形を示す図、第
６図は第４図の線６−６に沿って取られた断面図、第７
図は第５図の線７−７に沿って取られた断面図、第８図
は第５図の線８一８に沿って取られた断面図、第９図は
これらの間において接着剤の非発泡ピードが圧縮される
１対の基質の断面図、第１０図は第９図と同様な図であ
るが、第９図に示されたと同じ接着剤を発泡状態におい
て同じ力で圧縮した場合の大きな圧縮度を示す図、第１
１図は本発明によって形成された接着剤発泡体の断面を
２び音に拡大して示した写真である。 １０は発泡体、１１は気泡、１２は配与器、１３は配与
装置、１５はタンク、１６は歯車ポンプ、１９は加熱器
、２０は吸込口、２１は吸込管、２４はマニホルドプロ
ツク、２６は制御弁、３０‘まハウジング、３８は空気
モータ、４１は羽根、４５は液体、４６は泡、４７，４
７Ａは基質、４８はビード。 ‐Ｚ孝為リ′〆 ‘享ノヲ・仏 Ｚ；子９′Ｚの ・彰ｒぞ ミ 上′′孝ヲぞ 上芝をザ ′透と．夕 ′孝チ〆 ・ 孝子汐 ラぎ汐 蔓与れ〆 宙教宙 鰯蝉

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 固体状の熱可塑性接着剤を加熱して液体状に変える
    手段と、 気体を液体状の接着剤に導入させる導入手段
    と、 前記気体を導入した接着剤を撹拌して気体と液体
    状の接着剤との均一な混合物を得るための撹拌手段と、
    気体を液体状の接着剤中に溶解させるように混合物を
    加圧する加圧手段と、 該加圧された混合物を大気圧下
    に分配し、 それによって気体を液体状接着剤中で発泡
    させ、硬化時に接着剤発泡体を形成させる分配手段と、
    よりなることを特徴とするホツトメルト熱可塑性接着剤
    発泡体の製造装置。 ２ 固体状の熱可塑性接着剤と発泡剤との混合物を加熱
    して固体状の接着剤を液体状に変える第１加熱手段と、
    前記混合物をさらに加熱して発泡剤から気体を発生さ
    せる第２加熱手段と、 前記混合物を第２加熱手段で加
    熱する際発泡剤より発生する気体を液体状接着剤中に溶
    解させるように該混合物を加圧する加圧手段と、 該加
    圧された混合物を大気圧下に分配し、 それによって該
    気体を液体状接着剤中で発泡させ硬化時に接着剤発泡体
    を形成させる分配手段とよりなることを特徴とするホツ
    トメルト熱可塑性接着剤発泡体の製造装置。
JP52091500A 1976-08-02 1977-08-01 ホットメルト熱可塑性接着剤発泡体の製造装置 Expired JPS603350B2 (ja)

Applications Claiming Priority (4)

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US710378 1976-08-02
US05/710,377 US4059714A (en) 1976-08-02 1976-08-02 Hot melt thermoplastic adhesive foam system
US710377 1976-08-02
US05/710,378 US4059466A (en) 1976-08-02 1976-08-02 Hot melt thermoplastic adhesive foam system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5317645A JPS5317645A (en) 1978-02-17
JPS603350B2 true JPS603350B2 (ja) 1985-01-28

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